高考物理二輪專題復(fù)習(xí)練案：第2講 直線運(yùn)動(dòng)和牛頓運(yùn)動(dòng)定律 Word版含解析

專題一第2講限時(shí)：40分鐘一、選擇題(本題共8小題，其中15題為單選，68題為多選)1(2018·湖南省郴州市高三下學(xué)期一模)如圖所示，一物塊以初速度v0從圖中所示位置A開始沿粗糙水平面向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)物塊受到一水平向左的恒力F作用，在運(yùn)動(dòng)過程中物塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小等于0.6F，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則物體從A點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)到最大位移處所用的時(shí)間與從右側(cè)最大位移處再回到A點(diǎn)所用時(shí)間之比為(C)A14B13C12D23解析物體從A點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)的過程，由牛頓第二定律得F0.6Fma1，物體從右側(cè)最大位移處向左運(yùn)動(dòng)的過程，由牛頓第二定律得F0.6Fma2，則得a1a241，物體向右的運(yùn)動(dòng)逆過程是初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，由xat2可得t1t212，故ABD錯(cuò)誤，C正確；故選C。2(2018·四川省涼山州高三第三次診斷試題)AB兩物體同時(shí)同地從靜止開始運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間的vt圖如圖所示，關(guān)于它們運(yùn)動(dòng)的描述正確的是(D)A物體B在直線上做往返運(yùn)動(dòng)B物體A做加速度增大的曲線運(yùn)動(dòng)CAB兩物體在01s運(yùn)動(dòng)過程中距離越來越近DB物體在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的平均速度大小之比為132解析vt圖，其數(shù)值代表速度大小和方向，斜率表示加速度，面積表示位移；由圖可知，B先勻加速直線，再做勻減速直線，速度為正值，為單向直線運(yùn)動(dòng)。物體A做加速度增大的直線運(yùn)動(dòng)；在01s內(nèi)，B物體在前，A物體在后，距離越來越遠(yuǎn)；由于面積表示位移，可求1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的位移比為132，由，可知平均速度大小為132。綜上分析，D正確。3(2018·北京市西城區(qū)高三下學(xué)期5月模擬)一種巨型娛樂器械可以使人體驗(yàn)超重和失重。一個(gè)可乘十多個(gè)人的環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上，由升降機(jī)送上幾十米的高處，然后讓座艙自由落下。落到一定位置時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)，座艙做減速運(yùn)動(dòng)，到地面時(shí)剛好停下。在上述過程中，關(guān)于座艙中的人所處的狀態(tài)，下列判斷正確的是(B)A座艙在自由下落的過程中人處于超重狀態(tài)B座艙在減速運(yùn)動(dòng)的過程中人處于超重狀態(tài)C座艙在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中人都處于失重狀態(tài)D座艙在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中人都處于超重狀態(tài)解析座艙在自由下落的過程中，加速度為向下的g，人處于完全失重狀態(tài)；座艙在減速運(yùn)動(dòng)的過程中，加速度向上，則人處于超重狀態(tài)，故選B。4(2018·全國(guó)押題卷二)如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的物塊A和B通過一輕彈簧連接在一起并放置于水平傳送帶上，水平輕繩一端連接A，另一端固定在墻上，A、B與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)均為。傳送帶順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定后，突然剪斷輕繩的瞬間，設(shè)A、B的加速度大小分別為aA和aB，(彈簧在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g)則(C)AaA(1)g，aBgBaAg，aB0CaA(1)g，aB0DaAg，aBg解析對(duì)物塊B分析，摩擦力與彈簧彈力平衡，有：m2gkx，則x。以兩個(gè)物塊組成的整體為研究對(duì)象，則繩子的拉力：T(m1m2)g；突然剪斷輕繩的瞬間，繩子的拉力減小為0，而彈簧的彈力不變，則A受到的合外力與T大小相等，方向相反，則：aA；B在水平方向仍然受到彈簧的拉力和傳送帶的摩擦力，合外力不變，仍然等于0，所以B的加速度仍然等于0。故選項(xiàng)C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。5(2018·河北省邯鄲市高三下學(xué)期第一次模擬)如圖所示，在光滑水平面上放有一質(zhì)量M30kg的斜劈，在其斜面上放一質(zhì)量m2kg的物塊，現(xiàn)用一水平向右的力F拉斜劈，使其由靜止開始運(yùn)動(dòng)，物塊恰好能與斜劈保持相對(duì)靜止。已知斜劈傾角37°，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.8，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取sin37°0.6，cos37°0.8，重力加速度g10m/s2。則拉力F大小為(B)A1NB10NC31ND310N解析對(duì)m受力分析如圖所示：根據(jù)牛頓第二定律可得：fcos37°Nsin37°ma，豎直方向：fsin37°Ncos37°mg，其中fN，聯(lián)立解得：am/s2，把M、m看成一個(gè)整體有：F(Mm)a，解得：F10N，故B正確，ACD錯(cuò)誤。6(2018·陜西省榆林市高三下學(xué)期第四次模擬)如圖所示，質(zhì)量為m的小滑塊在水平地面上以大小恒為a的加速度減速向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑塊向左運(yùn)動(dòng)的速度大小為v時(shí)，加一方向水平向右、大小為2ma的恒定拉力。若滑塊受到的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，空氣阻力不計(jì)，則(BC)A滑塊受到的摩擦力大小可能為2maB該拉力作用一段時(shí)間后，滑塊的加速度大小可能為aC從剛受到恒定拉力起經(jīng)過時(shí)間，滑塊的速度大小又變?yōu)関D從受到恒定拉力起經(jīng)過時(shí)間，滑塊的位置與其剛受到恒定拉力時(shí)的位置相同解析小滑塊在水平地面上以大小恒為a的加速度減速向左運(yùn)動(dòng)，則所受的摩擦力fma，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)施加向右的拉力2ma時(shí)，物體向左做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減到零后向右加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為aa，選項(xiàng)B正確；物體的速度減到零時(shí)：(ma2ma)t10mv；物體的速度從零增加到v時(shí)：(2mama)t2mv，則從剛受到恒定拉力起，當(dāng)滑塊的速度大小又變?yōu)関時(shí)經(jīng)過時(shí)間為tt1t2，因兩段時(shí)間中的平均速度相同，但是時(shí)間不同，則兩段時(shí)間的位移大小不同，即從受到恒定拉力起經(jīng)過時(shí)間，滑塊的位置與其剛受到恒定拉力時(shí)的位置不相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC。7(2018·湖南省邵陽(yáng)市高三下學(xué)期模擬)質(zhì)量為M的足夠長(zhǎng)的木板B放在光滑水平地面上，一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))放在木板上，設(shè)木塊受到的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，如圖甲所示。木板B受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用時(shí)，用傳感器測(cè)出木板B的加速度a，得到如圖乙所示的aF圖象，取g10m/s2，則(AC)A滑塊A的質(zhì)量m1.5kgB木板B的質(zhì)量M1.5kgC當(dāng)F5N時(shí)，木板B的加速度a4m/s2D滑塊A與木板B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1解析由圖乙知，當(dāng)F4N時(shí)，加速度為a2m/s2，對(duì)整體分析：F(mM)a，解得mM2kg，當(dāng)F>4N時(shí)，A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，對(duì)B有：aF，由圖示圖象可知，圖線的斜率：k2，解得M0.5kg，滑塊A的質(zhì)量m1.5kg，故A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)a0時(shí)，F(xiàn)3N，代入解得0.2，故D錯(cuò)誤；根據(jù)F5N>4N時(shí)，滑塊與木板相對(duì)滑動(dòng)，B的加速度為aBFg4m/s2，故C正確。8傾角為的斜面體M靜止放在粗糙水平地面上，其斜面也是粗糙的。已知質(zhì)量為m的物塊恰可沿其斜面勻速下滑。今對(duì)下滑的物塊m施加一個(gè)向左的水平拉力F，物塊仍沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，斜面體M始終保持靜止。則此時(shí)(BD)A物塊m下滑的加速度等于B物塊m下滑的加速度大于C水平面對(duì)斜面體M的靜摩擦力方向水平向右D水平面對(duì)斜面體M的靜摩擦力大小為零解析由題意知，物塊自己能夠沿斜面勻速下滑，得mgsinmgcos，施加拉力F后，mgsinFcos(mgcosFsin)ma，解得a，所以A錯(cuò)誤B正確；以斜面體為研究對(duì)象，受物塊的摩擦力沿斜面向下為Ff(mgcosFsin)，正壓力FNmgcosFsin，又tan，把摩擦力和壓力求和，方向豎直向下，所以斜面體在水平方向沒有運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，故不受地面的摩擦力，所以D正確C錯(cuò)誤。二、計(jì)算題(本題共3小題，需寫出完整的解題步驟)9(2018·四川省高三下學(xué)期第二次模擬)如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧套在固定于地面的豎直桿上。彈簧上端與輕薄片P相連，P與桿之間涂有一層能調(diào)節(jié)阻力的智能材料。在P上方H處將另一質(zhì)量為m的光滑圓環(huán)Q由靜止釋放，Q接觸P后一起做勻減速運(yùn)動(dòng)，下移距離為時(shí)速度減為0。忽略空氣阻力，重力加速度為g。求：(1)Q做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大?。?2)Q從開始運(yùn)動(dòng)到速度減為零所用的時(shí)間；(3)Q下移距離d(d<)時(shí)，智能材料對(duì)P阻力的大小。解析(1)令Q剛接觸P時(shí)速度為v：v22gH，得：v接觸P后令其加速度大小為a，則有：2av2得：a(2)Q自由下落所用的時(shí)間：t1，Q做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)所用的時(shí)間：t2Q運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間：tt1t2(3)令新型智能材料對(duì)P的阻力為FkdFmgma解得：Fmgk(Hd)10(2018·浙江省杭州市高三下學(xué)期預(yù)測(cè)卷)2018年第23屆平昌冬奧會(huì)冰壺混雙比賽循環(huán)賽在江陵冰壺中心進(jìn)行，巴德鑫和王芮聯(lián)袂出戰(zhàn)以6比4擊敗美國(guó)隊(duì)。如圖為我國(guó)運(yùn)動(dòng)員巴德鑫推冰壺的情景，現(xiàn)把冰壺在水平面上的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為勻加速或勻減速直線運(yùn)動(dòng)，冰壺可視為質(zhì)點(diǎn)。設(shè)一質(zhì)量為m20kg的冰壺從運(yùn)動(dòng)員開始推到最終靜止共用時(shí)t23s。冰壺離開運(yùn)動(dòng)員的手后，運(yùn)動(dòng)了x30m才停下來，冰壺與冰面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.015，g10m/s2。求：(1)冰壺在減速階段的加速度大?。?2)運(yùn)動(dòng)員推冰壺的時(shí)間。(3)運(yùn)動(dòng)員推冰壺的平均作用力。解析(1)根據(jù)牛頓第二定律得mgma1冰壺在減速階段的加速度大小為：a10.15m/s2(2)采用逆向思維，有xa1t解得：t120s運(yùn)動(dòng)員推冰壺的時(shí)間為：t2tt12320s3s(3)勻減速運(yùn)動(dòng)的初速度為：va1t10.15×20m/s3m/s則推冰壺的平均加速度：a2m/s21m/s2根據(jù)牛頓第二定律得：Fmgma2代入數(shù)據(jù)解得：F23N11(2018·安徽省蚌埠市高三第三次教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))圖a為自動(dòng)感應(yīng)門，門框上沿中央安裝有傳感器，當(dāng)人或物體與傳感器的水平距離小于或等于某個(gè)設(shè)定值(可稱為水平感應(yīng)距離)時(shí)，中間兩扇門分別向左右平移，當(dāng)人或物體與傳感器的距離大于設(shè)定值時(shí)，門將自動(dòng)關(guān)閉。圖b為感應(yīng)門的俯視圖，A為傳感器位置，虛線圓是傳感器的感應(yīng)范圍，已知每扇門的寬度為d，最大移動(dòng)速度為v0，若門開啟時(shí)先勻加速運(yùn)動(dòng)而后立即以大小相等的加速度勻減速運(yùn)動(dòng)，每扇門完全開啟時(shí)的速度剛好為零，移動(dòng)的最大距離為d，不計(jì)門及門框的厚度。(1)求門開啟時(shí)做加速和減速運(yùn)動(dòng)的加速度大??；(2)若人以v0的速度沿圖中虛線S走向感應(yīng)門，要求人到達(dá)門框時(shí)左右門同時(shí)各自移動(dòng)的距離，那么設(shè)定的傳感器水平感應(yīng)距離l應(yīng)為多少？(3)若以(2)的感應(yīng)距離設(shè)計(jì)感應(yīng)門，欲搬運(yùn)寬為的物體(厚度不計(jì))，并使物體中間沿虛線s垂直地勻速通過該門(如圖c)，物體的移動(dòng)速度不能超過多少？解析(1)依題意每扇門開啟過程中的速度圖象如圖所示：設(shè)門全部開啟所用的時(shí)間為t0，由圖可得dv0t0由速度時(shí)間關(guān)系得：v0a(t0)聯(lián)立解得：a(2)要使單扇門打開，需要的時(shí)間為tt0人只要在t時(shí)間內(nèi)到達(dá)門框處即可安全通過，所以人到門的距離為lv0t聯(lián)立解得：ld(3)依題意寬為d的物體移到門框過程中，每扇門至少要移動(dòng)d的距離，每扇門的運(yùn)動(dòng)各經(jīng)歷兩個(gè)階段：開始以加速度a運(yùn)動(dòng)s1的距離，速度達(dá)到v0，所用時(shí)間為t1，而后又做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)減速時(shí)間為t2，門又動(dòng)了s2ddd的距離由勻變速運(yùn)動(dòng)公式，得：s2v0t2at解得：t2和t2(不合題意舍去)要使每扇門打開d所用的時(shí)間為t1t2故物體移動(dòng)的速度不能超過vv0